Розробка та дослідження мікросмужкового диференційного трансформатора імпедансу
Автор: Міщенко Максим-Олександр Олексійович
Кваліфікаційний рівень: магістр
Спеціальність: Радіоелектронні пристрої, системи та комплекси
Інститут: Інститут телекомунікацій, радіоелектроніки та електронної техніки
Форма навчання: денна
Навчальний рік: 2020-2021 н.р.
Мова захисту: українська
Анотація: Міщенко М.О., Оборжицький В.І. (керівник). Розробка та дослідження мікросмужкового диференційного трансформатора імпедансу. Магістерська кваліфікаційна робота. – Національний університет «Львівська політехніка», 2020. Анотація З розвитком технологій бездротового зв’язку високочастотні інтегровані схеми стають все складнішими з більшими функціональними можливостями та сигналами у дедалі ближчому оточенні, що призводить до високого рівня електромагнітної взаємодії між схемними вузлами та до перешкод і перехресних впливів, як завдяки спільній підкладці мікросхем, так і завдяки оточуючому простору. Технологія балансних (диференційних) схем [1-3] займає важливе місце в сучасних системах зв’язку завдяки хорошому придушенню так званої загальної моди, що приводить до відносно високого захисту по відношенню до шумових завад з навколишнього середовища у порівнянні з технологією одинарних схем. Проблема реалізації диференційних трансформаторів імпедансу стоїть досить гостро, оскільки в результаті виконаного огляду публікацій було виявлено тільки одну схему [4] такого функціонального призначення, яка характеризується значною складністю технічної реалізації. Тому розробка та дослідження нового варіанту схеми диференційного трансформатору імпедансу, який би забезпечував задане значення вхідного опору при довільному комплексному навантаженні з одночасним придушенням синфазної завади, достатньо актуальна Об’єкт дослідження – мікросмужковий диференційний трансформатор імпедансу. Предмет дослідження – методики проектування диференційних НВЧ схем з режимами синфазного і диференційного сигналів. Метою магістерської кваліфікаційної роботи є розробка нової схемної реалізації мікросмужкового диференційного трансформатора імпедансу із виконанням функції трансформатора та фільтра, а також розробка методу розрахунку такого трансформатора. Для досягнення поставленої мети необхідно розв’язати такі завдання: 1. Здійснити аналіз особливостей функціонування диференційних схем передавання сигналу та диференційних пристроїв НВЧ фільтрів та трансформаторів імпедансу. 2. Здійснити аналіз симетричних восьмиполюсних схем для вирішення задачі по розробці схеми трансформатора. 3. Розробити метод розрахунку трансформатора для визначення електричних параметрів схеми. Методи дослідження. Для проведення досліджень використовувалися методи синфазно-протифазного збудження, математичного пояснення зв’язків за допомогою матриці розсіяння, трансформації імпедансу симетричним чотириполюсником. Наукова новизна отриманих результатів полягає у розробці: 1) нової схемної реалізації диференційного трансформатора імпедансу, яка на відміну від існуючих, трансформує комплексний опір в активний опір, а також виконує функції як трансформатора так і фільтра; 2) алгоритму розрахунку для визначення параметрів елементів цієї схеми, який включає випадок коли вхідний хвильовий опір дорівнює опору навантаження. Практичне значення отриманих результатів полягає у можливості використання пропонованої схеми та алгоритму розрахунку мікросмужкового диференційного трансформатора імпедансу для отримання оптимальних рішень при проектуванні пристрою який містить в собі такий елемент системи. Ключові слова: диференційний сигнал, балансний пристрій, зв’язані лінії, пакет програм Microwave Office, диференційна мода, загальна мода, матриця розсіяння. Література 1. Оборжицький В. І. Мікрохвильові двочастотні трансформатори імпедансу з симетричною структурою на основі відрізка зв’язаних ліній передачі / В. І. Оборжицький // Вісник Національного університету “Львівська політехніка”. – 2009. – № 645 : Радіоелектроніка та телекомунікації. – С. 23-29. 2. H.-W. Deng, T. Zhang, F. Liu and T. Xu, “High selectivity and CM suppression frequency-dependent coupling balanced BPF,” IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., vol. 28, No. 5, pp. 413–415, May 2018. DOI: 10.1109/LMWC.2018.2811340 3. Z.-A. Ouyang and Q.-X. Chu, An improved wideband balanced filter using internal cross-coupling and 3/4? stepped-impedance resonator, IEEE Microw. Wireless Compon. Lett., vol. 26, No. 3, pp. 156–158, Mar. 2016. DOI: 10.1109/LMWC.2011.2104357 4. F. Huang, K. Aliqab, J. Wang, J. Hong and W. Wu, “Self-packages balanced babdpass filters with impedance transformation characteristic,” IEEE Trans. Microw. Theory Techn., vol. 67, No. 11, pp. 4353–4361, Nov. 2019. DOI: 10.1109/TMTT.2019.2936203